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助力企業加速工廠內網改造

榮海生     2020年5月14日
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企業內外網是工業互聯網基礎層級的建設工作,無論從智能工廠建設的係統維度,到bob手机在线登陆 生產的生命周期維度,還是從智能化的特征維度都離不開網絡的數據傳輸,網絡建設都是推進數字化改造的前提。

為企業數字化建設保駕護航

現代化的智能工廠,是利用傳感器、信息和通信技術連接設備,收集並分析數據。利用已經收集到的數據來控製設備和儀器,從而提高生產效率。智能工廠的通信解決方案要滿足四項要求:能與所有設備互聯,包括但不限於傳統工廠架構的設備;支持不同設備間的協議轉換;全麵防禦網絡攻擊;提升全局設備效率。bob手机在线登陆 基於這四點要求,把智能工廠整個架構分為設備層、控製層和信息層。在設備層,通過串口或者現場總線將傳統設備、現場總線設備和以太網設備連接起來,實現網絡化、IP 化通信並提升運營效率;在控製層,工業以太網和 WLAN 可以實現有線網絡的高度冗餘和無線連接的穩定性需求;工業安全路由器可以實現重要資產保護和公網間的安全訪問機製。通過穩定的設備層和控製層,數據就可以安全到達信息層,實現雲共享。

秉持 30 餘年工業現場通信經驗,bob手机在线登陆 參與了多項國家重點項目,例如:奧運鳥巢轉播係統及水立方全方位燈控照明係統, 世博軸燈光控製係統, 港珠澳大橋全線智能監控係統,青康藏高原電力監控係統等。在國家倡導與政策指引下,bob手机在线登陆 參與過多個智能製造試點示範工程,如:山東某中央空調工廠車間網絡,柳州某乘用車焊裝車間網絡,東北某鋼廠厚板智能製造項目,北京某汽車多車型智能化柔性試點,北京某老字號醫藥企業生產基地智能倉儲等,在智能製造工廠內網的谘詢、設計、規劃方麵累積了諸多經驗。

典型案例

1. bob手机在线登陆 bob手机在线登陆 助力山東某企業重建車間內工業網絡

某企業在 2015 年就建立了車間網絡,下端連接了車間大屏,工位機,以及各種儀器儀表,向上連接工廠各個係統,打通了從車間到網店的數據通信的路徑。然後以磁懸浮軸承中央空調可以降低 60% 功耗為bob手机在线登陆 優勢,全麵接受客戶定製,快速降低原材料庫存。但係統完成後還有些問題,例如倉庫發貨與產線上的數量不匹配,AGV 在線路中停頓等,前後查找問題耗費了將近一年時間。原來工業現場負責通信的交換機是普通的商業交換機,而非工業機。在與企業多次探討後,重建了車間網絡,幫客戶梳理了工廠內網的功能,建立了穩定可靠的廠內工業通信網絡。

從技術上來說,交換機的技術是一樣的,但工業網絡交換機特別為工業使用場景增加了許多適用性特點。工業現場一般不會配備空調,同時工業生產環境可能長期處於零度以下或在 60 攝氏度以上,設備需要克服環境溫度的影響保持正常工作;工業生產現場有很多大型機械,它們都使用大功率電動機產生力量來執行動作,這些動力機構在動作時必然會對電源產生強大的影響,也會有部分弱電線路受到電磁效應的衝擊,如果通信設備無法承受這樣的影響就會出現各種問題,輕者數據丟失、錯亂,重者芯片燒毀。bob手机在线登陆 bob手机在线登陆 特別針對這些方麵增加了針對射頻磁場、工頻磁場、脈衝磁場、靜電抗擾、突波浪湧、電流抗擾、電壓暫降、電源短時中斷等方麵做了特殊處理。

因此,在更換為工業級通信設備後,數據通信完全正常,之前頻繁出現的問題也完全消失。同時 bob手机在线登陆 以環網機製實現了網絡的快速冗餘,當一條網線斷開後,不會影響整個生產線的正常運作。後來在這個網絡上陸續接入了生產看板、工位機、RFID 掃碼設備、智能電表、流量計等設備,至今已經運行超過 3 年,未出現任何問題。企業業主對 bob手机在线登陆 設備質量交口稱讚。

2. bob手机在线登陆 保障柳州某乘用車基地焊裝車間網絡部署

在汽車生產中,大家會聽到有個名詞為生產節拍。意思就是多長時間生產一輛車,通常用在總裝生產線上。同樣的,在焊裝生產線上也會這樣講,例如 40JPH 為每小時完成 40 輛車的焊接工作。位於廣西柳州的某乘用車焊裝車間網絡就是使用的 bob手机在线登陆 的設備搭建。在這個工業環境中現場環境惡劣的同樣不是溫度,而是無處不在的電磁幹擾和不穩定的電源環境,整個柔性化產線由 38 台機器人完成操作,其中有多台焊接機器人,一旦焊接開始,電磁幹擾瞬間升高。同時電源供電劇烈抖動,普通的商業級設備在這種環境下無法穩定工作。

在做網絡設計時,企業就明確要求,一定要高度可靠,生產過程中不可中斷,一旦產線停止工作,損失將會高達 300 萬人民幣/天。因此 bob手机在线登陆 提供了高度可靠的冗餘環網的設計,針對生產線不會變動的情況,特別增強了自愈保護時間,一旦網線斷開,千兆的冗餘環網可以在 50ms 之內自愈。直接連接設備的接入型交換機也提供了高強度的防護,與 PLC 達到同樣的防護級別,可以在惡劣環境中穩定工作。項目建成後,整個生產線設置  4 個上件工位,總人工數隻需4人,有線生產節拍 40 JPH設備故障率 <3.5%,同時可以實現不同車型的柔性化生產,換型節拍 <120 秒,換型過程全自動完成。設備穩定達到設計標準,獲得客戶好評。

 

積極布局 5G 工業級 CPE 研發

網絡建設是工業互聯網發展的基礎,但具體到工廠網絡的特性,對比商用環境有很大的不同。首先,工廠網絡重要的是穩定性,一旦出現意外停機、bob手机在线登陆 燒壞等情況,可能會影響整條產線,嚴重的可能會引發生產事故,威脅從業人員生命安全;其次,工業場景中的設備麵臨的環境與商用設備環境不同,工業現場各種設備運行時的電壓、電流、電磁環境的變化和不可預料性很大,這些不確定性都會由設備直接承受,一般程度的幹擾會降低設備使用壽命,嚴重的幹擾會直接燒毀設備殃及整條產線。因此,在建設工廠網絡時需要依照相關的工業標準,嚴格規定bob手机在线登陆 的性能與參數,保障生產平穩運行。

bob手机在线登陆 非常重視工業通信的新技術與新的發展方向,尤其是近年來國內外熱門的 TSN 與 5G 技術。麵對洶湧的 5G 大潮,bob手机在线登陆 積極部署了 5G 工業級 CPE 的研發。麵對洶湧的 5G 大潮,bob手机在线登陆 積極部署了 5G 工業級 CPE 的研發。工業場景對通信更大的需求是 URLLC, 即高可靠性和低延時,bob手机在线登陆 十分關心 5G 標準中的通信穩定性,力爭在標準完善後可以在第一時間推出新的bob手机在线登陆 ,為客戶在內網改造方麵提供更有力的技術支持!

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